EP0894544A2 - Inspektionsmaschine zum Prüfen von Flaschen oder dgl. - Google Patents

Inspektionsmaschine zum Prüfen von Flaschen oder dgl. Download PDF

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EP0894544A2
EP0894544A2 EP98113952A EP98113952A EP0894544A2 EP 0894544 A2 EP0894544 A2 EP 0894544A2 EP 98113952 A EP98113952 A EP 98113952A EP 98113952 A EP98113952 A EP 98113952A EP 0894544 A2 EP0894544 A2 EP 0894544A2
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EP
European Patent Office
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bottles
machine according
star wheel
brackets
machine
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EP98113952A
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EP0894544A3 (de
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Josef LÖLL
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Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
    • B08B9/42—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought the apparatus being characterised by means for conveying or carrying containers therethrough
    • B08B9/426—Grippers for bottles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/46—Inspecting cleaned containers for cleanliness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/007—Applications of control, warning or safety devices in filling machinery
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9009—Non-optical constructional details affecting optical inspection, e.g. cleaning mechanisms for optical parts, vibration reduction

Definitions

  • the invention relates to an inspection machine for testing of bottles or the like.
  • a star wheel for passing the bottles on at least one inspection device the star wheel on its periphery with holding members for Capture the bottles is equipped.
  • a corresponding inspection machine is from DE 26 49 360 A1 known.
  • the cleanliness and freedom from damage transparent beverage bottles to be checked are given to you Star wheel equipped with controllable gripping tongs and later on at least one Inspection device passed.
  • Faulty bottles are gripped by a pair of pliers just below it Mouth recorded and fed to a collection point. Since the Attack the grippers above the center of gravity of the bottle, are on the radially outer side of the star wheel bottle-shaped guide arches required. But not only these guide parts must be with one Bottle types are exchanged, but also the Starwheels themselves, because they correspond in size to the respective one Recesses adapted to the bottle shape to accommodate the Have bottles. Disadvantageously, therefore, for everyone Bottle size or shape, complete sets of parts are available become. In addition, the operating personnel to change the Parts used for a long time.
  • the invention is based on the object Inspection machine to improve that the Effort to convert the machine to different ones Bottle types is reduced.
  • the clincher starwheels according to one Development of the invention can be carried out so that it without changing for different bottle diameters usable within a certain diameter range are.
  • star wheel fulfills the Function of an inlet star wheel and one Inspection carousels in which the bottles are bottom free are held clamped to the fuselage, so that for example foreign matter detection, soil, alkali, muzzle, Thread or inside wall control is feasible.
  • This solution enables a particularly compact and space-saving design.
  • the inspection machine for empty bottles shown in Fig. 1 has an infeed conveyor 14 with a one-part screw 35, a total of three carousels 1, 50, 60, the in Bottle flow direction first and last carousel 1 or 60 as transport stars with distributed around their circumference arranged brackets 4, 5 (Fig. 2) for holding bottles 2nd are executed on their trunk area.
  • At the extent of the as Exit star wheel serving transport star 60 are three Conveyor 61, 62, 63 arranged offset.
  • Both the Brackets on the inlet and outlet side Transport star 1 or 60 can be controlled by means of Actuators at certain points in their Orbit regardless of the adjacent parentheses from a Access - in a release position and vice versa convertible, as will be explained in more detail below.
  • a first stationary, controllable Actuator 29 (Fig. 3) for reversing the brackets in the area where the auger 35 the transport star 1 affects.
  • a second, uncontrolled actuator is at the transfer point between the transport star 1 and arranged the carousel 50.
  • the Orbit of the transport star 1 offset one behind the other several stationary inspection devices 40 which are preferred below and / or above the parenthesis level of the Transport star 1 are placed close to the pitch circle.
  • the carousel 50 following the transport star 1 is used for Bottle side wall control and one if necessary Leak test.
  • This carousel 50 has one continuously rotating bottle table with a drivable turntable arranged in a circular path (not shown) on the bottles to be examined with their Floor area and by means of a above the plate controlled, also rotatable Centering bell (not shown) clamped axially be held.
  • the centering bells can be checked for tightness with a Connection channel for generating and measuring a Differential pressure in the bottle interior.
  • At the Orbit of carousel 50 is at least one Illumination and an image recording device 51 and 52 arranged.
  • the transport star 60 following the carousel 50 has the Task to close the bottles from the previous carousel 50 take over and optionally one of the three conveyors 61, 62, 63 feed.
  • the Task to close the bottles from the previous carousel 50 take over and optionally one of the three conveyors 61, 62, 63 feed.
  • the not assigned to the discharge conveyor Actuators are selective depending on the Inspection result for every single bottle to open the corresponding parenthesis and releasing the one in it located bottle from an evaluation device controllable while the actuator between the Carousel 50 and the transport star 60, for example stationary, non-actuable cam or the like can be there at this point all clamps for taking over the bottles must be closed.
  • the infeed conveyor 14, the feed screw 35, the Transport stars 1 and 60, the carousel 50 and the Outfeed conveyors 61, 62, 63 are speed and continuously synchronized with each other drivable.
  • a control unit 36 for recognizing foreign bottles which, if they have been recognized as such without the help of Brackets of the transport star 1 to be grasped by Infeed conveyor 14 seen in the conveying direction behind the Transport star 1 lying chute 37 with one below standing waste container 38 are supplied.
  • the Control unit 36 can e.g. to recognize the bottle height, shape, color, material composition, mouth quality or the like. For this Suitable sensors such as cameras or the like can be used be used.
  • At the transfer point from the infeed conveyor 14 to the first carousel 1 can cleaning the Bottom bottoms by a blow device, not shown respectively.
  • FIG. 3 is the Situation in the area of the worm 35 shows.
  • the transport star 1 has a base body 3, which in the essentially of two parallel, circular rings 16, 17 consists.
  • the two rings 16, 17 have the same Outer diameter; the inner diameters are different, wherein the inner diameter of the upper ring 16 is smaller than the inner diameter of the lower ring 17.
  • the two Rings 16, 17 are arranged concentrically and by one Number of pairs of bolts 18 distributed over their circumference with circular cross-section rigidly connected. Each bolt 18 can be released individually by means of two screws fixed between the two rings 16, 17.
  • the upper ring 16 has uniform on its inside the circumference distributes several holes on pins 19 to sit. These in turn are at the ends of several radial arms 20 attached to a hub 21 which rotatably with the drive shaft 15 is connected.
  • the base body 3 is releasably clamped on the arms 20 and with its central axis concentric with the drive shaft 15 aligned.
  • a gripping arm 4, 5 can be pivoted on each pin 18 stored.
  • the two gripper arms 4, 5 of a pair of related bolts 18 are mirror images of the type of Double levers formed and together form a gripper or clip, which a bottle 2 non-positively and positively is able to grasp.
  • Each gripper arm 4, 5 has two sections a and b, which e.g. made of hard, high-strength plastic or metal and are therefore inherently rigid.
  • the first one Parts 4a, 5a are designed as double levers, which in their lower and upper edge area to form a central recess can be pivoted directly onto the pin 18 are stored.
  • At their radially outward facing ends are the first sections 4a, 5a with each other assigned, shell-like gripping surfaces 6 for the bottles 2 Mistake.
  • the respective second sections 4b, 5b each Gripping arms 4, 5 are essentially simple levers trained in the middle of their height range in the Recess of the first sections 4a, 5a also directly are pivotally mounted on the pin 18.
  • the second sections 4b, 5b with mutually facing counter surfaces 7 for one Spreading body 8 provided.
  • the counter surfaces 7 are on inserts 10 made of highly wear-resistant plastic, which detachable or replaceable by means of dovetail guides the sections 4b, 5b are attached.
  • Sections 4a, b; 5a, b of each gripper arm 4, 5 both together as well as independently pivotable.
  • the bolts 18 So both form pivot bearings 13 for the gripping arms 4, 5 as whole as well as joints 12 for the relative movement of the Sections 4a, b; 5a, b with each other. This relative movement is in one direction on the second sections 4b, 5b trained stops 23 limited.
  • spring elements 9 are in the form of elongated pillows elastic plastic, for example silicone, in appropriate recesses are used on the sections.
  • the Spring elements 9 extend over the entire height of the Gripping arms 4, 5 and try the sections 4a, b; 5a, b apart as far as the stops 23 allow.
  • the spring elements 9 are immediately behind the inserts 10 arranged with the counter surfaces 7 and allow a elastic relative movement between the sections 4a, b; 5a, b, the joints 12 functionally between the Counter surfaces 7 and the gripping surfaces 6 sit and concentric to the pivot bearings 13 of the gripping arms 4, 5 are arranged.
  • This points in the height range between the Rings 16, 17 a cam-shaped expansion body 8 with in essential oval cross-section, which by appropriate, partially parallel flattening of the control shaft 25 is formed directly.
  • the expansion body 8 with his parallel side surfaces substantially radially to the axis of rotation of the transport star 1, it defines the opening position the gripping arms 4, 5, since in this case the counter surfaces 7 maximally approximated and the gripping surfaces 6 maximally apart are removed (Fig. 2, right side).
  • each control shaft 25 protrudes somewhat from the lower ring 17 out. Are on these protruding ends angular control lever 26 attached. These contribute arranged stationary below the transport star 1 Stop bolts 27, 28 together.
  • the first one that can be raised and lowered Stop pin 27 is on the inside of the orbit Control shafts 25 arranged and part of a controllable Actuator 29 (pneumatic cylinder). He pans in the upper, raised end position (Fig. 3) in End of the arrow with the transport star 1 Spreading body 8 by about 90 degrees from the open position in the Closed position.
  • the second, near the bottle transfer point stop bolt 28 positioned to the carousel 50 is on the Arranged outside the orbit of the control shafts 25.
  • each gripper arm it is also possible to have only one gripper arm with joint 12 and Equip spring element 9, the other gripper arm without Joint, i.e. rigid training and / or non-rotatable on Arrange base body and / or with a gear Coupling reversal of direction of rotation to the spring-loaded gripper arm. It is also conceivable for each gripper arm to have its own Assign spreading body.
  • the transport star 1a according to FIGS. 5 and 6 differs from the transport star 1 according to FIGS. 2 and 3 in that the double lever-like sections 4a, 5a of each gripper arm 4, 5 in a horizontal, perpendicular to the swivel axes of the Gripping arms 4, 5 running section plane E in the middle Height range are continuously separated.
  • Each gripper arm 4, 5 thus has two double-lever-shaped sections 4a, 5a, which are pivotable relative to each other.
  • the Single lever-shaped sections 4b, 5b, however, are not Cut.
  • the two respective sections 4a, 5a are supported by a spring element 9a on the associated one single section 4b, 5b.
  • 6 shows each spring element 9a four elastic, cylindrical pillows on each other through a thin, flexible web are connected.
  • Two elastic cushions work with each upper sections 4a, 5a together, while the two another elastic cushion with the lower section 4a, 5a work together.
  • the two sections 4a, 5a of each gripper arm 4, 5 can thus separately the contour of a Adjust the gripped bottle 2 if the on the sections 4b, 5b attacking expansion body 8 its closed position occupies.
  • the elastic pillow can Spring elements 9a are compressed in different ways, as Fig. 6 shows. In this way, so-called Contour or shape bottles with a cylindrical shape deviating surface reliably detected and fixed become.
  • the inspection machine is to carry several types of bottles significantly different diameters can be processed, it may be necessary to use the transport stars 1 and 60 the change to a different bottle type.
  • the diameter range that can be processed by the transport stars can also be enlarged if a Multi-position cam 8 is used, i.e. the spreading cam 8 can vary depending on the bottle diameter End positions for closing the brackets 4, 5 brought become.
  • the Inserts 10 in a manner not shown with several indentations assigned to individual bottle diameters for Snap the expansion cams 8 equipped.

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Abstract

Eine Inspektionsmaschine zum Prüfen von Flaschen (2) oder dgl. weist ein Sternrad (1) zum Vorbeiführen der Flaschen an einer Inspektionseinrichtung (40) auf, wobei das Sternrad an seiner Peripherie mit Halteorganen (4, 5) zum Erfassen der Flaschen ausgestattet ist. Die Halteorgane sind als am Rumpfbereich der Flaschen (2) angreifende Klammern (4, 5) ausgebildet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Inspektionsmaschine zum Prüfen von Flaschen oder dgl. mit einem Sternrad zum Vorbeiführen der Flaschen an wenigstens einer Inspektionseinrichtung, wobei das Sternrad an seiner Peripherie mit Halteorganen zum Erfassen der Flaschen ausgestattet ist.
Eine entsprechende Inspektionsmaschine ist aus der DE 26 49 360 A1 bekannt. Die auf Sauberkeit und Beschädigungsfreiheit zu überprüfenden transparenten Getränkeflaschen werden einem mit steuerbaren Greifzangen ausgerüsteten Sternrad zugeführt und im weiteren Verlauf an wenigstens einer Inspektionsvorrichtung vorbeigeführt. Fehlerhafte Flaschen werden von jeweils einer Greifzange dicht unterhalb ihrer Mündung erfasst und einem Sammelplatz zugeführt. Da die Greifzangen oberhalb des Flaschenschwerpunktes angreifen, sind an der radial äußeren Seite des Sternrades flaschenformabhängige Führungsbögen erforderlich. Aber nicht nur diese Führungsteile müssen bei einem Flaschensortenwechsel ausgetauscht werden, sondern auch die Sternräder selbst, weil sie an ihrem Umfang an die jeweilige Flaschenform angepasste Ausnehmungen zur Aufnahme der Flaschen aufweisen. Nachteiligerweise müssen deshalb für jede Flaschengröße bzw. -form komplette Teilesätze bereitgehalten werden. Außerdem wird das Bedienungspersonal zum Wechseln der Teile für längere Zeit in Anspruch genommen.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Inspektionsmaschine dahingehend zu verbessern, dass der Aufwand zum Umstellen der Maschine auf verschiedene Flaschensorten verringert wird.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die Halteorgane der Sternräder als am Rumpfbereich der Flaschen angreifende Klammern bzw. Greifzangen ausgebildet sind. Die Flaschen werden von den Klammern in etwa in Höhe ihres Schwerpunktes an zwei gegenüberliegenden Seiten teilumfänglich eingespannt gehalten. Selbst bei höheren Umlaufgeschwindigkeiten besteht keine Kippgefahr, so dass auf das Sternrad umgebende Führungsteile verzichtet werden kann, wodurch günstigerweise auch die Scheuerrandbildung an der Flaschenseitenwand vermieden wird.
Darüber hinaus können die Klammersternräder gemäß einer Weiterbildung der Erfindung so ausgeführt werden, dass sie ohne Auswechseln für verschiedene Flaschendurchmesser innerhalb eines bestimmten Durchmesserbereiches verwendbar sind. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der sich die Klammern selbsttätig an verschiedene Durchmesser anpassen, indem beispielsweise elastische Klammern oder über Federelemente beaufschlagbare Klammern verwendet werden.
Bei Maschinen mit mehreren Inspektionskarussells oder - rädern, z.B. einem für eine optische Seitenwand- und/oder Dichtigkeitskontrolle und einem weiteren zur Fremstofferkennung (bei Kunststoffflaschen) Boden-, Mündungsdichtflächen-, Gewinde-, Laugen- oder Innenseitenwandkontrolle, ist es von Vorteil, wenn ein erfindungsgemäß ausgeführtes Klammersternrad mit an seiner Peripherie stationär angeordneten Inspektionseinrichtungen in Flaschentransportrichtung gesehen als erstes Karussell innerhalb der Inspektionsmaschine angeordnet wird, weil dann die Flaschen diesem Klammersternrad unmittelbar, d.h. ohne ein zusätzlich vorgeordnetes konventionelles Einlaufsternrad direkt zugeführt werden können. Ein solches, an erster Stelle positioniertes Klammersternrad erfüllt dann gleichzeitig die Funktion eines Einlaufsternrades und eines Inspektionskarussells, in dem die Flaschen bodenfrei eingespannt am Rumpf gehalten werden, so dass beispielsweise eine Fremdstofferkennung, Boden-, Laugen-, Mündungs-, Gewinde- oder Innenseitenwandkontrolle durchführbar ist. Diese Lösung ermöglicht eine besonders kompakte und platzsparende Bauweise.
Außerdem können bei Verwendung von selektiv ansteuerbaren Klammern durch einen dem Klammersternrad vorgeordneten Sensor als störend erkannte Fremdflaschen bereits im Einlauf geschieden werden, indem nur sortenreine Flaschen von den Klammern erfasst werden, während alle übrigen Flaschen am Klammerstern vorbeilaufen bzw. in einen Fallschacht oder Sammelraum geleitet werden.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn eine Inspektionsmaschine an ihrem auslaufseitigen Karussell oder Sternrad ebenfalls mit die Flaschen am Rumpfbereich erfassenden Klammern bzw. Greifzangen ausgestattet ist, so dass in der gesamten Maschine auf Führungsbögen verzichtet werden kann. Selektiv - in Abhängigkeit vom Inspektionsergebnis- gesteuert betätigbare Klammern am Auslaufsternrad sind besonders günstig, weil dann die Flaschen gezielt an verschiedene Auslaufförderer abgegeben werden können.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Fig. beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1
die schematische Draufsicht auf eine Inspektionsmaschine,
Fig. 2
die teilweise Draufsicht auf einen Transportstern,
Fig. 3
den Schnitt A-B nach Fig. 2,
Fig. 4
den Schnitt C-D nach Fig. 1,
Fig. 5
den Schnitt A-B bei einer anderen Ausführungsform eines Transportsterns,
Fig. 6
die Ansicht Z nach Fig. 5.
Die in Fig. 1 gezeigte Inspektionsmaschine für Leerflaschen besitzt einen Einlaufförderer 14 mit einer Einteilschnecke 35, insgesamt drei Karussells 1, 50, 60, wobei das in Flaschendurchlaufrichtung erste und letzte Karussell 1 bzw. 60 als Transportsterne mit an ihrem Umfang verteilt angeordneten Klammern 4, 5 (Fig. 2) zum Halten von Flaschen 2 an ihrem Rumpfbereich ausgeführt sind. Am Umfang des als Auslaufsternrad dienenden Transportsterns 60 sind drei Abförderer 61, 62, 63 versetzt angeordnet. Sowohl die Klammern des einlaufseitigen als auch auslaufseitigen Transportsterns 1 bzw. 60 sind mittels ansteuerbarer Betätigungseinrichtungen an bestimmten Stellen ihrer Umlaufbahn unabhängig von den benachbarten Klammern aus einer Zugriff- in eine Freigabestellung und umgekehrt überführbar, wie nachstehend im Detail noch erläutert wird.
An der Umlaufbahn des ersten Transportsterns 1 befindet sich eine erste stationär angeordnete, steuerbare Betätigungseinrichtung 29 (Fig. 3) zum Umsteuern der Klammern in dem Bereich, wo die Einteilschnecke 35 den Transportstern 1 tangiert. Eine zweite, ungesteuerte Betätigungseinrichtung ist an der Übergabestelle zwischen dem Transportstern 1 und dem Karussell 50 angeordnet. Entlang der Flaschentransportbahn im Bereich zwischen diesen beiden genannten Betätigungseinrichtungen befinden sich an der Umlaufbahn des Transportsterns 1 hintereinander versetzt mehrere stationäre Inspektionsvorrichtungen 40, die bevorzugt unter- und/oder oberhalb der Klammerumlaufebene des Transportsterns 1 nahe an dessen Teilkreis plaziert sind.
Diese einzelnen Inspektionsvorrichtungen können in an sich bekannter Weise so ausgeführt sein, dass die im Transportstern 1 von den Klammern 4, 5 boden- und mündungsfrei gehaltenen Flaschen 2 auf evtl. vorhandene Fremdstoffe, Verschmutzungen, Beschädigungen oder Restflüssigkeit, z.B. Waschlauge, am Boden-, Innenseitenwand-, Mündungs- oder Mündungsseitenwandbereich (einschließlich Gewinde) überprüft werden können. In Fig. 4 ist eine derartige, am Transportstern 1 angeordnete Inspektionsvorrichtung 40 mit einer stationären Beleuchtungseinrichtung 41 unterhalb der Umlaufebene der Flaschenböden und einem stationär oberhalb der Umlaufebene der Flaschenmündungen angeordneten Sensor 42, z.B. CCD-Kamera, dargestellt, die beispielsweise zur Bodenkontrolle verwendet werden kann.
Das auf den Transportstern 1 folgende Karussell 50 dient zur Flaschenseitenwandkontrolle und ggf. einer Dichtigkeitsprüfung. Dieses Karussell 50 besitzt einen kontinuierlich umlaufend antreibbaren Flaschentisch mit auf einer Kreisbahn angeordneten, antreibbaren Drehtellern (nicht dargestellt) auf die die zu untersuchenden Flaschen mit ihrer Bodenfläche gestellt und mittels einer oberhalb der Teller gesteuert heb- und senkbar gelagerten, ebenfalls drehbaren Zentrierglocke (nicht dargestellt) axial eingespannt festgehalten werden. Zur Durchführung einer Dichtigkeitskontrolle können die Zentrierglocken mit einem Anschlusskanal zur Erzeugung und Messung eines Differenzdrucks im Flascheninnenraum ausgerüstet sein. An der Umlaufbahn des Karussells 50 sind wenigstens eine Beleuchtungs- und eine Bildaufnahmeeinrichtung 51 bzw. 52 angeordnet. Entsprechend ausgerüstete Karussells zur Seitenwand- und/oder Dichtigkeitskontrolle sind aus der Praxis hinreichend bekannt und werden deshalb nicht weiter erläutert. Diesbezüglich wird stellvertretend auf das Patent DE 34 07 386 C2 verwiesen. Das Karussell 50 in Fig. 1 ist in entsprechender Weise ausgeführt.
Der auf das Karussell 50 folgende Transportstern 60 hat die Aufgabe, die Flaschen vom vorhergehenden Karussell 50 zu übernehmen und wahlweise einem der drei Abförderer 61, 62, 63 zuzuführen. Zu diesem Zweck befinden sich an der gemeinsamen Übergabestelle zwischen dem Karussell 50 und dem Transportstern 60 und jeweils an den mit den Abförderern gemeinsamen Tangierungspunkten am Transportstern 60 an dessen Umlaufbahn Betätigungselemente zum Umsteuern der Klammern. Die den Abförderern zugeordneten, nicht dargestellten Betätigungselemente sind selektiv in Abhängigkeit des Inspektionsergebnisses für jede einzelne Flasche zum Öffnen der entsprechenden Klammer und Freigeben der darin befindlichen Flasche von einer Auswerteinrichtung ansteuerbar, während das Betätigungselement zwischen dem Karussell 50 und dem Transportstern 60 beispielsweise ein ortsfester, nicht betätigbarer Nocken oder dgl. sein kann, da an dieser Stelle alle Klammern zum Übernehmen der Flaschen geschlossen werden müssen.
Der Einlaufförderer 14, die Einteilschnecke 35, die Transportsterne 1 und 60, das Karussell 50 und die Auslaufförderer 61, 62, 63 sind geschwindigkeits- und stellungssynchron zueinander stufenlos kontinuierlich antreibbar.
Im Bereich der Einteilschnecke 35 befindet sich wenigstens eine Kontrolleinheit 36 zum Erkennen von Fremdflaschen, die, wenn sie als solche erkannt worden sind, ohne von den Klammern des Transportsterns 1 ergriffen zu werden, vom Einlaufförderer 14 einem in Förderrichtung gesehen hinter dem Transportstern 1 liegenden Fallschacht 37 mit einem darunter stehenden Abfallcontainer 38 zugeführt werden. Die Kontrolleinheit 36 kann z.B. zum Erkennen der Flaschenhöhe, - form, -farbe, -materialzusammensetzung, - mündungsbeschaffenheit oder dgl. eingerichtet sein. Für diese Aufgabe können geeignete Sensoren, wie Kameras oder ähnliches verwendet werden. An der Übergabestelle vom Einlaufförderer 14 zum ersten Karussell 1 kann eine Reinigung der Flaschenböden durch eine nicht dargestellte Abblasvorrichtung erfolgen.
Nachfolgend wird der mechanische Aufbau der Transportsterne 1 und 60 anhand der Fig. 2 und 3 erläutert, wobei Fig. 3 die Situation im Bereich der Einteilschnecke 35 zeigt.
Der Transportstern 1 weist einen Grundkörper 3 auf, der im wesentlichen aus zwei parallelen, kreisförmigen Ringen 16, 17 besteht. Die beiden Ringe 16, 17 haben den gleichen Außendurchmesser; die Innendurchmesser sind unterschiedlich, wobei der Innendurchmesser des oberen Ringes 16 kleiner ist als der Innendurchmesser des unteren Ringes 17. Die beiden Ringe 16, 17 sind konzentrisch angeordnet und durch eine Anzahl von über ihren Umfang verteilten Paaren von Bolzen 18 mit kreisförmigem Querschnitt starr miteinander verbunden. Jeder Bolzen 18 ist mittels zweier Schrauben einzeln lösbar zwischen den beiden Ringen 16, 17 fixiert.
Der obere Ring 16 weist an seiner Innenseite gleichmäßig über den Umfang verteilt mehrere Löcher auf, die auf Zapfen 19 sitzen. Diese sind ihrerseits an den Enden von mehreren radialen Armen 20 einer Nabe 21 befestigt, die drehfest mit der Antriebswelle 15 verbunden ist. Mittels mehrerer auf den oberen Ring 16 einwirkender manueller Klemmvorrichtungen 22 ist der Grundkörper 3 auf den Armen 20 lösbar festgeklemmt und mit seiner Mittelachse konzentrisch zur Antriebswelle 15 ausgerichtet.
Auf jedem Bolzen 18 ist ein Greifarm 4, 5 schwenkbar gelagert. Die beiden Greifarme 4, 5 eines Paares von zusammengehörigen Bolzen 18 sind spiegelbildlich nach Art von Doppelhebeln ausgebildet und bilden zusammen eine Greifzange bzw. Klammer, welche eine Flasche 2 kraft- und formschlüssig zu erfassen vermag.
Jeder Greifarm 4, 5 weist zwei Teilstücke a und b auf, die z.B. aus hartem, hochfestem Kunststoff oder Metall bestehen und daher in sich biegesteif sind. Die jeweils ersten Teilstücke 4a, 5a sind als Doppelhebel ausgebildet, die in ihrem unteren und oberen Randbereich unter Bildung einer mittigen Aussparung direkt auf den Bolzen 18 schwenkbar gelagert sind. An ihren radial nach außen weisenden Enden sind die ersten Teilstücke 4a, 5a mit aufeinander zuweisenden, schalenartigen Greifflächen 6 für die Flaschen 2 versehen. Die jeweils zweiten Teilstücke 4b, 5b jedes Greifarms 4, 5 sind im wesentlichen als einfache Hebel ausgebildet, die in ihrem mittleren Höhenbereich in der Aussparung der ersten Teilstücke 4a, 5a gleichfalls direkt auf den Bolzen 18 schwenkbar gelagert sind. An ihren radial nach innen weisenden Enden sind die zweiten Teilstücke 4b, 5b mit aufeinander zuweisenden Gegenflächen 7 für einen Spreizkörper 8 versehen. Die Gegenflächen 7 sind an Einsätzen 10 aus hochverschleißfestem Kunststoff ausgebildet, welche mittels Schwalbenschwanzführungen lösbar bzw. austauschbar an den Teilstücken 4b, 5b befestigt sind.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Lagerungen sind die Teilstücke 4a, b; 5a, b jedes Greifarms 4, 5 sowohl gemeinsam als auch unabhängig voneinander schwenkbar. Die Bolzen 18 bilden also sowohl Schwenklager 13 für die Greifarme 4, 5 als ganzes als auch Gelenke 12 für die Relativbewegung der Teilstücke 4a, b; 5a, b untereinander. Diese Relativbewegung wird in einer Richtung durch an den zweiten Teilstücken 4b, 5b ausgebildete Anschläge 23 begrenzt.
Zwischen den radial nach innen weisenden, im wesentlichen parallel verlaufenden Bereichen der Teilstücke 4a, 4b; 5a, b sind Federelemente 9 in Form von länglichen Kissen aus elastischem Kunststoff, beispielsweise Silikon, in entsprechende Vertiefungen an den Teilstücken eingesetzt. Die Federelemente 9 erstrecken sich über die gesamte Höhe der Greifarme 4, 5 und versuchen die Teilstücke 4a, b; 5a, b auseinanderzudrücken, soweit dies die Anschläge 23 zulassen. Die Federelemente 9 sind unmittelbar hinter den Einsätzen 10 mit den Gegenflächen 7 angeordnet und ermöglichen eine elastische Relativbewegung zwischen den Teilstücken 4a, b; 5a, b, wobei die Gelenke 12 funktionsmäßig zwischen den Gegenflächen 7 und den Greifflächen 6 sitzen und konzentrisch zu den Schwenklagern 13 der Greifarme 4, 5 angeordnet sind. Ferner sind zwischen die Teilstücke 4a, 5a zweier zusammengehöriger Greifarme 4, 5 im Anschluß an die Greifflächen 6 V-förmige Federbleche 24 eingespannt, welche die Greifarme 4, 5 im Bereich der Greifflächen 6 auseinanderzudrücken suchen bzw. die Greifarme 4, 5 im Öffnungssinne vorspannen.
Parallel zu jedem Paar von Bolzen 18 und zwar mittig zwischen den Teilstücken 4b, 5b zweier zusammengehöriger Greifarme 4, 5 ist in den Ringen 16, 17 jeweils eine Steuerwelle 25 drehbar gelagert. Diese weist im Höhenbereich zwischen den Ringen 16, 17 einen nockenförmigen Spreizkörper 8 mit im wesentlichen ovalem Querschnitt auf, der durch entsprechende, teilweise parallel verlaufende Abflachungen der Steuerwelle 25 direkt gebildet wird. Liegt der Spreizkörper 8 mit seinen parallelen Seitenflächen im wesentlichen radial zur Drehachse des Transportsterns 1, so definiert er die Öffnungsposition der Greifarme 4, 5, da in diesem Falle die Gegenflächen 7 maximal angenähert und die Greifflächen 6 maximal voneinander entfernt sind (Fig. 2, rechte Seite). Dabei liegen die Gegenflächen 7 unter dem Einfluß des Federblechs 24 an den Seitenflächen des Spreizkörpers 8 an und die Flaschen 2 können ungehindert zwischen die geöffneten Greifarme 4, 5 einlaufen. Die Federelemente 9 übertragen hierbei die von den Federblechen 24 auf die Teilstücke 4a, 5a ausgeübte Kraft auf die Teilstücke 4b, 5b.
Liegt der Spreizkörper 8 mit seinen parallelen Seitenflächen im wesentlichen tangential zur Drehachse des Transportsterns 1, so definiert er die Schließposition der Greifarme 4, 5, da in diesem Falle die Gegenflächen 7 maximal voneinander entfernt und die Greifflächen 6 maximal angenähert sind (Fig. 2, linke Seite). Ist keine Flasche 2 vorhanden, so liegen die Gegenflächen 7 allein unter dem Einfluß des gespannten Federblechs 24 an den schmalen Stirnflächen des Spreizkörpers 8 an, wobei durch eine Erhebung 11 an einer der beiden Gegenflächen 7 der Spreizkörper 8 geringfügig über dem Totpunkt fixiert und so selbsthemmend stabilisiert wird. Auch in diesem Falle wird die vom Federblech 24 erzeugte Kraft durch die Federelemente 9 übertragen, die dabei ggf. leicht komprimiert werden. Der Abstand zwischen den Greifflächen 6 ist geringer als der kleinste zu verarbeitende Flaschendurchmesser.
Ist in der Schließposition des Spreizkörpers 8 bzw. der Greifarme 4, 5 zwischen diesen eine Flasche 2 vorhanden, so nehmen die Teilstücke 4b, 5b mit den Gegenflächen 7 die gleiche Lage ein. Die Teilstücke 4a, 5a sind jedoch im Bereich der Greifflächen 6 weiter voneinander entfernt, ermöglicht durch die Gelenke 12. Dies hat eine stärkere Kompression der Federelemente 9 zur Folge, die so die erforderliche Klemmkraft zum sicheren Halten der Flaschen 2 erzeugen. Die Auslegung ist z.B. derart gewählt, dass die Greifarme 4, 5 Flaschen 2 im Durchmesserbereich von 60 bis 70 Millimeter fest ergreifen können, ohne daß hierbei die Federelemente 9 mehr als um ein Drittel zusammengepreßt werden. Dies hat eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer der Federelemente 9 zur Folge. Trotzdem können Flaschen 2 in einem größeren Durchmesserbereich, z.B. bis zu 12 mm, ohne Umstellen oder Austauschen des Transportsterns 1 problemlos transportiert werden. Die durch die Kompression der Federelemente 9 aufgebaute Klemmkraft wirkt zusätzlich stabilisierend auf den Spreizkörper 8, der somit sowohl in der Öffnungsposition als auch in der Schließposition stabil ist und keine zusätzlichen Haltemittel erfordert.
Das untere Ende jeder Steuerwelle 25 ragt etwas aus dem unteren Ring 17 heraus. Auf diesen vorstehenden Enden sind winkelförmige Steuerhebel 26 befestigt. Diese wirken mit stationär unterhalb des Transportsterns 1 angeordneten Anschlagbolzen 27, 28 zusammen. Der erste, heb- und senkbare Anschlagbolzen 27 ist an der Innenseite der Umlaufbahn der Steuerwellen 25 angeordnet und Bestandteil einer steuerbaren Betätigungseinrichtung 29 (Pneumatikzylinder). Er schwenkt in der oberen, angehobenen Endlage (Fig. 3) einen in Pfeilrichtung mit dem Transportstern 1 vorbeilaufenden Spreizkörper 8 um ca. 90 Grad aus der Öffnungsposition in die Schließposition. Der zweite, nahe der Flaschenübergabestelle zum Karussell 50 positionierte Anschlagbolzen 28 ist an der Außenseite der Umlaufbahn der Steuerwellen 25 angeordnet. Er schwenkt einen vorbeilaufenden Spreizkörper 8 um ca. 90 Grad aus der Schließposition in die Öffnungsposition. Durch die Anordnung weiterer starrer oder auch höhengesteuerter Anschlagbolzen ist an jeder beliebigen Stelle der Umlaufbahn des Transportsterns 1 ein zuverlässiges Öffnen und Schließen der Greifarme 4, 5 möglich. Die Flaschen 2 können so ohne zusätzliche Führungsbögen usw. gezielt von einem Zuförderer 14 auf den Drehtisch 50 überführt oder vom Drehtisch 50 an mehrere verschiedene Abförderer 61, 62, 63 übergeben bzw. sortiert oder an einen gleichartigen Transportstern mit höhenversetzten Greifarmen übergeben werden.
Auch ist es möglich, nur einen Greifarm mit Gelenk 12 und Federelement 9 auszustatten, den anderen Greifarm ohne Gelenk, d.h. starr auszubilden und/oder drehfest am Grundkörper anzuordnen und/oder durch ein Getriebe mit Drehrichtungsumkehr mit dem gefederten Greifarm zu koppeln. Weiter ist es denkbar, jedem Greifarm einen eigenen Spreizkörper zuzuordnen.
Der Transportstern 1a nach Fig. 5 und 6 unterscheidet sich vom Transportstern 1 nach Fig. 2 und 3 dadurch, dass die doppelhebelartigen Teilstücke 4a, 5a jedes Greifarms 4, 5 in einer horizontalen, senkrecht zu den Schwenkachsen der Greifarme 4, 5 verlaufenden Schnittebene E im mittleren Höhenbereich durchgehend getrennt sind. Jeder Greifarm 4, 5 weist somit zwei doppelhebelförmige Teilstücke 4a, 5a auf, die relativ zueinander verschwenkbar sind. Die einfachhebelförmigen Teilstücke 4b, 5b dagegen sind nicht getrennt.
Die beiden jeweils zusammengehörigen Teilstücke 4a, 5a stützen sich über ein Federelement 9a auf dem zugehörigen einzigen Teilstück 4b, 5b ab. Wie die Fig. 6 zeigt, weist jedes Federelement 9a vier elastische, zylindrische Kissen auf, die durch einen dünnen, flexiblen Steg miteinander verbunden sind. Jeweils zwei elastische Kissen wirken mit den oberen Teilstücken 4a, 5a zusammen, während die beiden anderen elastischen Kissen mit dem unteren Teilstück 4a, 5a zusammenwirken. Die beiden Teilstücke 4a, 5a jedes Greifarms 4, 5 können sich somit separat an die Kontur einer ergriffenen Flasche 2 anpassen, wenn der an den Teilstücken 4b, 5b angreifende Spreizkörper 8 seine Schließposition einnimmt. Dabei können die elastischen Kissen der Federelemente 9a durchaus unterschiedlich komprimiert werden, wie die Fig. 6 zeigt. Auf diese Weise können auch sog. Kontur- oder Formflaschen mit von der Zylinderform abweichenden Oberfläche zuverlässig erfaßt und fixiert werden.
Sollen mit der Inspektionsmaschine mehrere Flaschensorten mit erheblich unterschiedlichen Durchmessern verarbeitbar sein, kann es erforderlich sein, die Transportsterne 1 und 60 bei der Umstellung auf eine andere Flaschensorte auszutauschen. Der von den Transportsternen verarbeitbare Durchmesserbereich kann aber auch vergrößert werden, wenn ein Mehrstellungsnocken 8 verwendet wird, d.h. der Spreiznocken 8 kann in Abhängigkeit des Flaschendurchmessers in verschiedene Endstellungen zum Schließen der Klammern 4, 5 gebracht werden. Zur Fixierung der jeweiligen Endstellung können die Einsätze 10 in nicht dargestellter Weise mit mehreren, den einzelnen Flaschendurchmessern zugeordneten Vertiefungen zum Einrasten der Spreiznocken 8 ausgestattet sein.

Claims (10)

  1. Inspektionsmaschine zum Prüfen von Flaschen (2) oder dgl. mit einem Sternrad (1) zum Vorbeiführen der Flaschen an einer Inspektionseinrichtung (40), wobei das Sternrad an seiner Peripherie mit Halteorganen (4, 5) zum Erfassen der Flaschen ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteorgane als am Rumpfbereich der Flaschen (2) angreifende Klammern (4, 5) ausgebildet sind.
  2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flaschen (2) von den Klammern (4, 5) boden- und/oder mündungsfrei gehalten werden.
  3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammern (4, 5) an verschiedene Flaschendurchmesser anpassbar ausgebildet sind, insbesondere selbsttätig anpassbar.
  4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammern (4, 5) elastisch ausgebildet und/oder über elastische Elemente (9) betätigbar sind.
  5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammern (4, 5) aus einer Freigabestellung in eine Zugriffstellung und umgekehrt überführbar sind, vorzugsweise unabhängig voneinander, insbesondere gesteuert in Abhängigkeit vom Inspektionsergebnis.
  6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine wenigstens zwei Karussells (1, 50) aufweist, wobei zumindest eines davon als Transportsternrad (1) mit Klammern (4, 5) ausgebildet und in Flaschendurchlaufrichtung gesehen an erster Stelle angeordnet ist.
  7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die der Maschine zulaufenden Flaschen (2) direkt dem Transportsternrad (1) zugeführt und von diesem an wenigstens einer Inspektionseinrichtung (40) zur Fremdstofferkennung, Boden-, Restflüssigkeits-, Innenseitenwand-, Mündungsseitenwand- oder Mündungsdichtflächenkontrolle vorbeigeführt werden.
  8. Maschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das auf das Transportsternrad (1) folgende Karussell (50) zur Seitenwand- und/oder Dichtigkeitskontrolle eingerichtet ist.
  9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine auslaufseitig ein Transportsternrad (60) mit am Rumpf der Flaschen (2) angreifenden Klammern (4, 5) aufweist.
  10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Transportsternrads (60) versetzt mehrere Abförderer (61, 62, 63) vorhanden sind, und die Flaschen (2) vorzugsweise in Abhängigkeit vom Inspektionsergebnis wahlweise auf einen der Abförderer abgebbar sind.
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